Nanocząstki do zadań specjalnych

Fot. Pixabay CC0

Fizyk Wolfgang Ernst z TU Graz wraz ze swoim zespołem odniósł sukces w ukierunkowanej syntezie tak zwanych klastrów rdzeń-powłoka. Torują one drogę nowym nanomateriałom, które zwiększają wydajność m.in. katalizatorów, czujników magnetycznych i laserowych.

Te najmniejsze jednostki materiałów stanowią podstawę całej gamy nowych osiągnięć technologicznych. Mowa tu m.in. o innowacyjnych materiałach high-tech, lepszych chipach czy farmaceutykach.

Cząstki te mogą zachowywać się zupełnie inaczej niż ten sam materiał, z którego są zbudowane w skali makroskopowej. Co więcej, mają one bardzo dużą powierzchnię katalityczną w stosunku do swojej objętości. Pozwala to na znaczną oszczędność materiału przy zachowaniu tej samej wydajności.

Naukowcy z Instytutu Fizyki Doświadczalnej (IEP) na Uniwersytecie Technicznym w Grazu opracowali metodę, która polega na tym, że kropelki nadciekłego helu o temperaturze wewnętrznej 273 stopni Celsjusza poniżej 0 przelatują przez komorę próżniową. Podczas tego procesu są do nich selektywnie wprowadzane pojedyncze atomy lub cząsteczki.

Wolfgang Ernst sukcesywnie rozwija tę technologię. Ostatnio on i jego zespół donieśli o ukierunkowanym tworzeniu się tak zwanych klastrów rdzeń-powłoka.

Mają one rdzeń ze srebra i powłokę z tlenku cynku, który jest półprzewodnikiem używanym m.in. w detektorach do pomiaru promieniowania elektromagnetycznego lub w fotokatalizatorach do rozkładu zanieczyszczeń organicznych.

Dzięki połączeniu tych dwóch materiałów znacznie zwiększa się wydajność fotokatalizatorów. Oprócz tego zestawu naukowcy stworzyli również klastry z żelazem, kobaltem, niklem. Ernst ma teraz nadzieję, że ich odkrycia zostaną przeniesione do nowych katalizatorów tak szybko, jak to możliwe.

(KB)